Решение СЛАУ методом Гаусса

В этой статье мы познакомимся с новым методом решения систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ).

Он необходим в тех случаях, когда нельзя применить метод Крамера, а именно, когда основной определитель матрицы равен нулю (∆=0).

Этот способ был разработан знаменитым математиком Карлом Фридрихом Гауссом. О том, почему его в своё время назвали королем математиков, можно почитать в этой статье.

Суть метода заключается в том, чтобы с помощью элементарных преобразований трансформировать первые три столбца в единичную матрицу (как показано в примере), в то время как в последнем столбце мы получим значения x, y, z соответственно.

Подробный пример

Итак, приступим к практике. Дана система уравнений:

Решение СЛАУ методом Гаусса

1. Записываем матрицу:

Решение СЛАУ методом Гаусса

2. Вычитаем из второй строки первую строку, умноженную на 2:

Решение СЛАУ методом Гаусса

3. Вычитаем из третьей строки первую строку, умноженную на 3:

Решение СЛАУ методом Гаусса

4. Вычитаем из второй строки третью строку:

Решение СЛАУ методом Гаусса

5. Делим вторую строку на -2:

Решение СЛАУ методом Гаусса

6. Вычитаем из первой строки вторую строку, умноженную на 2:

Решение СЛАУ методом Гаусса

7. Вычитаем из третьей строки вторую строку, умноженную на -5:

Решение СЛАУ методом Гаусса

8. Делим третью строку на 4:

Решение СЛАУ методом Гаусса

9. Вычитаем из первой строки третью строку, умноженную на -1:

Решение СЛАУ методом Гаусса

Таким образом, мы получаем единичную матрицу в первой скобке и ответы на СЛАУ во второй скобке.

Ответ

x = 1, y = 2, z = 3

Можно заметить, что решение является аналогичным матричному за исключением оформления.

Надеемся, что статья была для вас полезна. Желаем успеха!

Изучаем матрицы

Что такое матрицы, откуда они взялись, и чем они полезны?

Пять основных операций над матрицами

Транспонирование матрицы, умножение, возведение в степень

Способы вычисления определителя матрицы

Алгоритм вычисления обратной матрицы

Альтернативный способ нахождения обратной матрицы

Как решать СЛАУ методом Крамера за пять простых шагов

Решение СЛАУ методом Гаусса

Альтернативный способ решения СЛАУ методом Гаусса

Решение СЛАУ 4-го порядка методом Гаусса